广州市轨道交通三号线龙人封堵模板脚手架施工方案.docx
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广州市轨道交通三号线龙人封堵模板脚手架施工方案
广州市轨道交通三号线北延段轨道工程轨道施工总承包项目Ⅱ标
龙人基地轨排井封堵
模板脚手架施工方案
编制:
复核:
审批:
编制单位:
编制日期:
2010年2月20日
一、编制说明及依据
1、编制依据
1、地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999);
2、《广东省建设工程高支撑模板系统施工安全管理办法》。
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001、J84-2001。
4、建筑测量变形测量规程(JGJ/T-97)。
5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99。
6、我单位以往类似工程施工经验及成熟技术,以及设备物资资源和经济技术实力。
2、编制说明
本施工方案遵循实施性施工组织的设计原则编制。
根据现有条件进行编制,机械设备配备与施工方法相配套,人力配置与施工组织相适应,施工措施充分考虑到现场施工需要,使各工序施工衔接有序,资源利用充分,确保施工工期。
二、工程概况
本工程为轨排井封堵,位于广州市轨道交通三号线北延段龙归站与人和站之间盾构始发井,地铁里程为YDK-19-839.26~YDK-19-869.26,ZDK-19-833.492~ZDK-19-863.492;轨排井口长30m、宽5m、结构顶板厚0.7m,中板厚0.4m,井下道床面至中板底面5.48m,中板面至顶板底面4m,井深约12m(地面至底板)。
井下轨道为龙人区间左右正线。
本结构中板为C30钢筋混凝土结构,顶板为C30S8钢筋防水混凝土结构,并在顶板上涂抹2.5mm厚非焦油。
双组份聚氨酯防水涂料,防水涂料施作完毕后及时施作70mm厚C15细石混凝土保护层,再进行回填。
本专项方案即为完成以上任务而编写的排架施工组织设计。
设线路方向为纵向,施工期间轨行区不行车,全封闭,实现满堂红排架搭设,为保证排架刚度,搭设排架时向线路两端各延长1m以上。
三、模板支架系统设计参数
中板和顶板底模均采用18mm厚1830mm*915mm普通胶合板,背楞100*100木枋间距300mm,支承于纵向间距600mm的100*100的木枋上,支架采用门式架,纵向架距600mm,两列1.93m高门式架并排布置,保证模板背楞的间距为300mm。
为使模板接缝落在背楞上,木枋可以根据需要而适当调整。
四、施工准备工作
1、技术准备
组织现场技术、生产管理人员熟悉、复核设计施工图纸,重点对模板结构施工等分项工序的技术、质量和工艺要求进行学习,并将其质量和工艺的要点向施工作业班组作详细的书面技术交底,并做好文字签名记录。
2、物资准备
按照施工方案以及施工进度计划提前做好材料计划,根据施工进度的要求,组织好所需的材料、机具按计划进场,按指定地点及规定方式进行储存、堆放,确保施工所需。
3、劳动力组织准备
根据项目经理部架构,按照施工进度做好劳动力需要量计划,提前组织劳动力进场。
施工班组进场后先对其进行安全、防火、文明施工等方面的教育,然后向施工班组、工人进行施工方案、进度计划和技术交底。
建立、健全各项现场管理制度。
五、顶板模板支架施工方案
整个支架系统采用满堂红门式脚手架,纵向排距600mm。
模板采用18mm厚1830mm*915mm普通胶合板为面板。
背楞采用100*100规格的木方。
承重结构内侧采用满堂红门式脚手架作为支架。
门式架纵向布置图
纵横连接件、剪刀架采用φ48钢管及“十字”用“螺旋”扣件连接牢固。
支架架设示意图见图1所示。
底模模板均采用1.8cm厚胶合板,用纵、横两个方向10×10cm的方木作背楞,楞纵横向间距为0.6m和0.3m,应相互错开接头,门式脚手架搭成满堂排架,纵向间距为600mm、横向根据需要设置纵向脚手架,横杆≤1600mm高一道,距离地面200mm设扫地杆,剪刀支撑采用6m钢管,连续设置,排架各端设斜撑6根,以保证平台排架有足够的强度、刚度及稳定性。
见图2所示。
模板材料质量符合现行国家标准和规定。
图1模板及支架架设示意图
在板模板以及支架系统安装完成后,现场值班工程师先严格按照测量组所放出的水平标高检查所施工的模板的结构尺寸以及高度是否符合设计要求,对于不符合要求的部位应立即进行整改,经检查合格方可进行钢筋绑扎,以确保结构尺寸符合使用要求。
图2顶板模板示意图
脚手架搭设应注意以下方面:
①中板和顶板模板脚手架搭设均属于高支模工程,具有危险性大、风险高的特点,需编制专项施工方案,对模板支架承载力进行专项计算。
根据目前的脚手架布置计算,符合承载力要求。
②地基承载力
根据土建隧道结构,隧道底板为厚1.8m的C30钢筋混凝土结构,且已施工完,且已达设计强度。
故地基承载力满足施工要求,不需验算。
③模板特殊部位的处理方法
模板接缝位置采用自粘胶或者采用双飞粉调制成糊状进行封闭,以保证结构的混凝土不出现错台。
模板在完成施工后,必须由专职技术人员复核标高、尺寸等合格后,方可进行钢筋的施工。
④构造要求:
a、脚手架的两个侧立面必须满设交叉支撑;
b、水平架的设置,当搭设高度小于4.5m时,间隔一个门架设置一层;当搭设高度大于4.5m时,应层层设置;
c、当跨度大于4m时,按跨长2/1000起拱,即8mm拱度;
d、应符合交圈整体性的构造要求;
e、首层门架底部20cm范围内应设置封口扫地杆。
⑤模板施工的一般要求
a、模板支立后应清理干净并涂刷隔离剂,铺设应牢固、平整、接缝严密不漏浆,相邻两块模板接缝高低差不得大于2mm。
支架系统连接应牢固稳定。
b、应先支立支架后铺设模板,并考虑10~30mm的沉降变形量。
c、结合本工程实际,中板和顶板的支架和模板拆除均应在全部工程(包括回填土)完成之后。
d、模板的接缝和错位不大于2.5mm。
模板实测允许偏差见《模板安装允许偏差表》所示,其合格率严格控制在90%以上。
模板安装允许偏差
项目名称
允许偏差值(mm)
相邻两板表面高差
3
模板尺寸
宽
柱
±5
梁、板
0,-10
高
柱
0,-5
梁、板
0,-10
长
0,-5
表面平整度
5
混凝土强度表
结构类型
结构跨度(M)
混凝土设计强度标准值的百分率(%)
板
≤2
50
>2,≤8
75
>8
100
梁
≤8
75
>8
100
六、模板支架结构验算
材料的力学性能:
木枋E=9000N/mm2、f顺纹抗剪=1.4N/mm2、[σ]=13N/mm2
普通胶合板E=10000N/mm2、f顺纹抗剪=1.4N/mm2、[σ]=15N/mm2
钢管(φ48×3.5)E=2.06×105N/mm2、[σ]=205N/mm2
w=5.08cm3、I=12.19cm4
模板及其支架设计主要参考书:
①建筑施工手册(第四版)
②建筑施工脚手架实用手册
③建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范
中板和顶板的模板均采用相同的搭设标准,因此只需对中板脚手架系统进行验算,且考虑顶板的结构荷载及施工荷载全部施加于中板模板支架系统,结构板厚取1.1m(中板0.4m和顶板0.7m厚之和),模板支架系统自重取中板与顶板两套模板系统和。
底模均采用18mm厚1830mm*915mm普通胶合板,背楞100*100木枋间距300mm,支承于间距600mm的100*100木枋上,支架采用门式架,架距600mm,两列门式架交错叠合布置,保证模板背楞的跨度为600mm。
取板厚18mm进行验算。
门式架扫地连接杆距底板400mm设置,采用φ48钢管连接;为保证稳定性在距顶部400mm再设置一排连接φ48钢管。
1、模板验算
1)、荷载计算
a、中板模板支架系统自重及顶板胶合板自重和:
0.7526+0.3922+0.65+0.3=2.095KN/m2
(中板支架高取5.5-0.2=5.3m)
其中:
中板支架构件自重0.142*5.3=0.7526KN/m2
中板支架附件自重0.074*5.3=0.3922KN/m2
中板模板系统自重0.65KN/m2
普通胶合板自重0.3KN/m2
b、中板顶板砼自重25*(0.4+0.7)=27.5KN/m2
c、板钢筋自重1.4+1.3=2.7KN/m2(取板内钢筋密集的暗梁处钢筋自重)
其中:
中板、顶板板筋自重1.4KN/m2
中板内暗梁筋自重1.3KN/m2
d、施工人员及设备为均布荷载时2.5KN/m2,为集中荷载时2.5KN
e、混凝土浇注及振捣荷载为均布荷载时2KN/m2,为集中荷载时2KN
2)、抗弯强度验算:
取1米宽普通胶合板作为计算对象,当活载为均布荷载时,化为线荷载:
q1=[1.2*(a+b+c)+1.4*(d+e)*0.9]*1
=[1.2*(2.095+27.5+2.7)+1.4*(2.5+2)*0.9]*1
=44.424KN/m
当活载为集中荷载时:
q2=1.2*(a+b+c)*1
=1.2*(2.095+27.5+2.7)*1
=38.754KN/m
Q=1.4*(d+e)*0.9=1.4*(2.5+2)*0.9=5.67KN
按三跨连梁计算,其计算简图:
当活载为均布荷载时:
M1=0.125q1l2=0.125*44.424*0.32=0.499KN.m
当活载为集中荷载时:
M2=0.125q2l2+0.175Ql=0.125*38.754*0.32+0.175*5.67*0.3=0.733KN.m
以上两弯矩值相比较,其中以荷载集中作用于跨中时的弯矩值为大,故应以此弯矩值进行截面强度验算。
σ=M/W=0.733*106*6/(1000*182)=13.57N/mm2 经检验,抗弯强度符合要求。 3)、抗剪强度验算: V1=0.6q1l=0.6*44.424*0.3=7.996KN V2=0.6q2l+0.65Q=0.6*38.754*0.3+0.65*5.67=10.66KN 取大者进行抗剪强度验算: τ=3V/2bh=3*10.66*103/(2*1000*18)=0.888N/mm2 经检验,抗剪强度符合要求。 4)、刚度验算: 用于计算刚度的标准线荷载为: q3=(a+b+c)*1=32.295KN/m w=0.677q3l4/100EI =0.677*32.295*3004/(100*10000*1000*183) =0.0304mm<[w]=l/400=0.75mm 经检验,刚度符合要求。 2、支承板模的小楞验算 小楞采用100*100方木,跨度600mm。 1)、荷载计算: a、中板模板支架系统自重及项板胶合板、小楞自重和: 0.7526+0.3922+0.65+0.5=2.295KN/m2(中板支架高取5.5-0.2=5.3m) 其中: 中板支架构件自重0.142*5.3=0.7526KN/m2 中板支架附件自重0.074*5.3=0.3922KN/m2 中板模板系统自重0.65KN/m2 普通胶合板及小楞自重: 0.5KN/m2 b、中板顶板砼自重25*(0.4+0.7)=27.5KN/m2 c、中板顶板钢筋自重: 2.7KN/m2 d、施工人员及设备为均布荷载时2.5KN/m2;为集中荷载时2.5KN e、混凝土浇注冲击荷载为均布荷载时2KN/m2,为集中荷载时2KN 2)、抗弯强度验算: 当活载为均布荷载时,化为线荷载: q1=[1.2*(a+b+c)+1.4*(d+e)*0.9]*0.3 =[1.2*(2.295+27.5+2.7)+1.4*(2+2.5)*0.9]*0.3 =13.399KN/m 当活载为集中荷载时: q2=1.2*(a+b+c)*0.3 =1.2*(2.295+27.5+2.7)*0.3 =11.698KN/m Q=1.4*(d+e)*0.9=1.4*(2.5+2)*0.9=5.67KN 按三跨连梁计算,其计算简图: 当活载为均布荷载时: M1=0.125q1l2=0.125*13.399*0.62=0.603KN.m 当活载为集中荷载时: M2=0.1q2l2+0.175Ql =0.125*11.698*0.62+0.175*5.67*0.6=1.122KN.m 以上两弯矩值相比较,其中以荷载集中作用于跨中时的弯矩值为大,故应以此弯矩值进行 截面强度验算。 σ=M/W=1.122*106*6/(100*1002)=6.732N/mm2 经检验,抗弯强度符合要求。 3)、抗剪强度验算: V1=0.6q1l=0.6*13.399*0.6=4.824KN V2=0.6q2l+0.65Q=0.6*11.698*0.6+0.65*5.67=7.897KN 取大者进行抗剪强度验算: τ=3V/2bh=3*7.897*103/2*100*100=1.185N/mm2 经检验,抗剪强度符合要求。 4)、刚度验算: 用于计算刚度的标准线荷载为: q3=(a+b+c)*0.3=9.748KN/m w=0.677q3l4/100EI =0.677*9.748*6004/100*9000*100*1003 =0.0095mm<[w]=l/400=1.5mm 经检验,刚度符合要求。 3、支承小楞的大楞验算 100*100木枋,跨度600mm。 1)、荷载计算: a、中板模板支架系统自重及顶板模板自重和: 0.7526+0.3922+0.65+0.65=2.445KN/m2 (顶板支架高取5.5-0.2=5.3m) 其中: 中板支架构件自重0.142*5.3=0.7526KN/m2 中板支架附件自重0.074*5.3=0.3922KN/m2 中板模板系统自重0.65KN/m2 顶板模板系统自重: 0.65KN/m2 b、中板顶板砼自重25*(0.4+0.7)=27.5KN/m2 c、板钢筋自重: 2.7KN/m2 d、施工人员及设备(为均布荷载时)2.5KN/m2;(为集中荷载时)2.5KN e、混凝土浇注冲击振捣荷载为均布荷载时2KN/m2,为集中荷载时2KN 2)、抗弯强度验算: 其荷载布置形式为小楞间距300传来的集中荷载: F=[1.2*(a+b+c)+1.4*(d+e)*0.9]*0.3*0.6 =[1.2*(2.445+27.5+2.7)+1.4*(2.5+2)*0.9]*0.3*0.6 =8.072KN 当采用100*100木枋时,按三跨连续梁计算,其计算简图: M=0.175Fl=0.175*8.072*0.6=0.8477KN.m M=0.267Fl=0.267*8.072*0.6=1.293KN.m σ=M/W=1.293*106*6/100*1002 =7.758N/mm2 经检验,抗弯强度符合要求 3)、木枋抗剪强度验算: V=0.65F=0.65*8.072=5.247KN τ=3V/2bh=3*5.247*103/2*100*100=0.787N/mm2 经检验,抗剪强度基本符合要求。 4)、刚度验算: 用于计算刚度的标准集中荷载为: F=(a+b+c)*0.3*0.6 =(2.445+27.5+2.7)*0.3*0.6=5.876KN 当大楞采用100*100木枋时: w=1.146Fl3/100EI =1.146*5.876*103*6003/100*9000*100*1003 =0.016mm<[w]=l/400=1.5mm 经检验,刚度符合要求。 4、门式支架的计算 门式脚手架采用架距600mm,两列架距600mm的门式架交错布置,两列与两列之间的距离小于或等于600mm,如下图: 1)、每米高度模板支撑自重产生的轴心力设计标准值NGK1 每米架距内,每步架高度构配件自重: 门架1榀0.224KN 交叉拉杆1副0.04KN 连接棒2个0.012KN 合计: 0.276KN 每米高度模板支撑自重: NGK1=0.276/1.955=0.142KN/m 2)、每米高度附件产生的轴心力设计标准值NGK2 每架距内: 水平加固杆6根6*0.61*0.038=0.139KN 扣件6个6*0.0145=0.087KN 顶托2个2*0.065=0.13KN 合计: 0.356KN 每米高度附件产生的轴心力设计标准值: NGK2=(0.139+0.087+0.13)/5.3 =0.07KN/m 3)、施工荷载作用于一榀门式架的轴心力标准值总和ΣQiK: 因是上述这种交错布架方式,每榀门式架的受荷范围最大为600*1200。 a、模板自重Q1K在每米架距内: (顶板中板模板自重和) 普通胶合板、小楞及大楞: 0.65*0.60*1.2*2=0.936KN b、混凝土自重Q2K: Q2K=27.5*0.60*1.2=19.8KN c、钢筋自重Q3K: Q3K=2.7*0.60*1.2=1.944KN d、施工人员及设备自重2.5KN e、混凝土浇注冲击荷载2KN ΣQiK=0.936+19.8+1.944+2.5+2=27.18KN 4)、作用于一榀门架轴心力设计值N: (龙人轨排井上下层脚手架总高5.5+4=9.5m) N=1.2H(NGK1+NGK2)+1.4ΣQiK =1.2*9.48*(0.142+0.07)+1.4*27.18 =40.51KN 5)、一榀门式架稳定承载力设计值Nd: Nd=kψAf=0.8*0.412*620.4*205*10-3=41.92KN>N 脚手架的稳定性满足要求。 七、模板、支架系统搭设施工方法及流程 基础处理→自一端起开始搭设、起立门架并随即安装交叉支撑→装扫地杆→装水平横杆→装排架端头斜撑杆→按上述步骤,逐层向上安装→装加强刚度的纵横向长剪刀撑→方木、模板搭设。 搭设脚手架详见附件一 1、基础处理 脚手架支架系统搭设的基础必须有稳定性,确保在荷载作用下不发生坍陷以及显著的不均匀沉降变化。 本排架基础为1.80m厚C30混凝土隧道底板,故不另做处理。 2、脚手架搭设 ⑴、脚手架搭设必须在统一指挥下,严格按照以下规定程序进行: 1)按施工设计的间距、位置进行放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置; 2)周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设;“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设; 3)应按定位依次竖起门架,将门架与纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第1步的纵向和横向平杆,随校正门架垂直之后予以固定,并按此要求继续向上搭设; 1―横向扫地杆;2―纵向扫地杆 图纵、横向扫地杆构造 4)侧面剪刀撑设置示意图。 ⑵、脚手架处于横撑杆点之上的自由高度不得大于6m。 当作业层高出其下连墙件2步或4m以上、并且其上尚无连墙件时,需要采取适当的临时支架撑拉措施保证高出部分的稳定。 ⑶、当脚手架下部采用双立杆时,主立杆应沿其竖轴线搭设到顶,辅立杆与主立杆之间的中心距不得大于200mm,且主辅立杆必须与相交的全部平杆进行可靠连接。 ⑷、工人在架上进行搭设作业时,工人必须戴安全帽和佩挂安全带。 不得单人进行装设较重杆配件和其他易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。 ⑸、在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构架尺寸放大。 确有实际情况,需要对构架作调整和改变时,应提交或请示模板支架技术主管人员进行解决,不得私自进行解决。 ⑹、连接门架与配件的锁臂搭钩必须处于锁住状态。 ⑺、加固杆剪刀撑等加固件的搭设还需要注意以下问题: 1)加固杆剪刀撑必须与脚手架同步搭设; 2)水平加固杆应设于门架立杆内侧剪刀撑应设于门架立杆外侧并连牢。 ⑻、加固件连墙件等与门架采用扣件连接时应符合下列规定 1)、扣件规格应与所连钢管外径相匹配 2)、扣件螺栓拧紧扭力矩宜为并不得小于50~60N.M 3)、各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于40cm 3、脚手架搭设质量的检查验收工作应遵守以下规定 (1)脚手架的验收标准规定 1)检查整个构架结构是否符合相关规定和设计要求,个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内。 2)检查节点的连接是否可靠。 其中扣件的拧紧程度应控制在扭力距达到40~60N·m;碗扣应盖扣牢固(将上碗扣拧紧);8号钢丝十字交叉扎点应拧1.5~2圈后箍紧,不得有明显扭伤,且钢丝在扎点外露的长度应≥80mm。 3)脚手架立杆的垂直度偏差应≤1/300,且应同时控制其最大垂直偏差值: 当架高≤20m时为不大于50mm;当架高>20m时为不大于75mm。 4)纵向钢平杆的水平偏差应≤1/250,且全架长的水平偏差值应不大于50mm。 5)作业层铺板、安全防护措施等均应符合前述要求。 (2)脚手架的验收和日常检查按以下要求的规定进行,参加人员有: 技术负责人、专业技术人员、生产负责人、安全负责人员、施工班组长,必须检查合格后,方允许进行下一道工序: 1)脚手架进场时, 2)搭设完毕后; 3)在使用过程中,发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及其他安全隐患存在的情况时。 (3)脚手架工程的验收除查验有关文件外还应进行现场,着重以下各项并记入施工验收报告: 1)构配件和加固件是否齐全质量是否合格连接和挂扣是否紧固可靠; 2)安全网的张挂及扶手的设置是否齐全; 3)基础是否平整坚实支垫是否符合规定; 4)连墙件的数量位置和设置是否符合要求; 5)垂直度及水平度是否合格。 (4)脚手架搭设的垂直度与水平度允许偏差应符合下表 脚手架搭设的垂直度与水平度允许偏差表 项目 允许偏差(mm) 垂直度 每步架 h/1000及±2.0 脚手架整体 H/600及±50 水平度 一跨距内水平架两端高差 ±l/600及±3.0 脚手架整体 ±L/600及±50 注: h—步距;H—脚手架;l—高度;L—跨距脚手架长度 表 脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法 4、脚手架的使用应遵守以下规定 (1)作业层每1m2架面上实际的施工荷载(人员、材料和机具重量)不得超过土建施工计算手册中有关的规定值或施工设计值; (2)在架面上设置的材料应码放整齐稳固,不得影响施工操作和人员通行。 严禁上架人员在架面上奔跑、退行。 (3)作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度,禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。 (4)在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。 确因操作要求需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后,及时予以恢复。 (5)工人在架上作业中,应注意自我安全保护和他人的安全,避免发生碰撞、闪失和落物。 严禁在架上嬉闹和坐在栏杆上等不安全处休息。 (6)每班工人
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